分子變化鑄成“殺手"鼠疫桿菌
科學(xué)家一直試圖弄清楚，的“殺手"細(xì)菌——鼠疫桿菌是怎樣一步步“煉"成的？《自然—通訊》雜志近日公開的一項(xiàng)遺傳學(xué)研究顯示，能造成鼠疫的細(xì)菌鼠疫桿菌，首先形成可以造成致命肺病的能力，然后才形成其高度傳染的性質(zhì)。而決定二者之間轉(zhuǎn)變的是相對(duì)簡(jiǎn)單的分子變化，說(shuō)明其他呼吸道病原體也可以通過(guò)一個(gè)相似的路徑形成。
名為假結(jié)核耶爾森菌的細(xì)菌是一種人獸共患的腸道病原菌，它只會(huì)造成輕微的腸胃問題，但能感染的動(dòng)物種類相當(dāng)廣泛。在過(guò)去1萬(wàn)年中的某個(gè)時(shí)候，假結(jié)核耶爾森菌演變成了鼠疫桿菌。后者是一種對(duì)外界抵抗力較強(qiáng)、不易死亡的細(xì)菌，可引起不同類型的烈性鼠疫，其中包括腺鼠疫、敗血性鼠疫以及zui致命的傳染性鼠疫——肺鼠疫。在沒得到治療的情況下，腺鼠疫會(huì)造成75%的死亡率，而感染肺鼠疫的生物近99%會(huì)死亡，其在人類歷*也曾造成過(guò)嚴(yán)重的傷亡事件。
美國(guó)西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院溫德姆·拉西姆及其研究團(tuán)隊(duì)一直致力于相關(guān)研究，他們?cè)l(fā)現(xiàn)了鼠疫桿菌在肺部生存所必需的蛋白質(zhì)，還曾在去年通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示出鼠疫桿菌引發(fā)人類致命呼吸道感染的分子機(jī)制，而此次又重現(xiàn)了鼠疫桿菌的進(jìn)化過(guò)程。他們采用鼠疫桿菌先祖的分離菌株——處于假結(jié)核耶爾森菌和鼠疫桿菌兩者間的中間分支，來(lái)追溯這兩種細(xì)菌的演化，其同時(shí)可以揭示二者之間的這種轉(zhuǎn)變是怎樣發(fā)生的。
研究顯示，鼠疫桿菌的古菌種獲得了一個(gè)基因，該基因使它們有能力造成肺鼠疫。然后，由這個(gè)基因編碼的蛋白所發(fā)生的一個(gè)單氨基酸變化，便足以使得更為現(xiàn)代的菌種具有高度傳染性，這樣造成的結(jié)果便是歷練出一位“超級(jí)殺手"——一種既具致命性又有潛力造成流行性傳播的細(xì)菌。
此次還原鼠疫桿菌的進(jìn)化過(guò)程，或可表明其他呼吸道病原體也可以通過(guò)一個(gè)相似的路徑形成。